生物工程学院马翠萍教授团队在微流控PCR领域取得新进展

作者:吕效光 时间:2025-04-07 点击数:

生物工程学院马翠萍团队一直围绕核酸快检工作开展了长期研究,尤其重视基层诊疗和居家自检的需求,以满足分子检测下沉、分级诊疗的国家战略需求。而分子检测设备的小型化、一体化、智能化需求是目前核酸快检工作的重要研究方向。微流控技术具有集成、精确、便捷的巨大优势,是实现掌上实验室、完成分子即时检测(Point of Care Test)的核心途径。

近日,马翠萍团队在微流控领域创新性提出基于单相流体控制的液滴生成新方案,并应用于微流控PCR多重检测中。研究团队颠覆了传统的液滴生成方式,采用水相自驱动生成液滴,整个操作过程简单,设备简化,大大降低了液滴生成的难度,为液滴生成尤其是多重液滴的生成提供了一种新方案。该液滴生成方法与连续流PCR相结合,在芯片中完成“样本捕获→扩增体系→液滴生成→连续流PCR反应→荧光检测”过程,实现了基于多重连续流PCR反应,整个检测过程在10 min内完成,较传统PCR反应时间缩短了85%以上,试剂消耗量减少至原来的1%,为致病微生物的分子即时检测提供了创新性方案。

该项成果以“A novel method of droplet generation based on the self-propelling of water phase and its potential application in multiplexing continuous flow PCR”(https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117400)为题发表在分析化学领域国际权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》(中科院一区Top)上。论文第一作者为生物工程学院第五层次引进人才吕效光副教授和硕士研究生贾千越,马翠萍教授为独立通讯作者,青岛科技大学为第一单位和唯一通讯单位。

图1.基于单相流体控制的液滴生成方案示意图

另外,依托中国-阿联酋致病微生物国际合作联合实验室、青岛市核酸快检重点实验室和工程研究中心等科研平台,本团队在分子检测方面,针对幽门螺杆菌、呼吸道病原体(甲型、乙型流感病毒、合胞病毒、肺炎支原体等)的快速诊断技术开发展开了深入探索,以期为早期精准诊疗提供高效、可靠的检测方案。

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